从任何2D多边形生成3D棱柱

Question

我正在Unity中创建一个2D精灵游戏，它是一个3D游戏开发环境。 我已将所有对象的平移限制为XY平面，旋转限制为Z轴。

我的问题是用于检测对象之间碰撞的网格仍必须是3D的。我需要检测玩家对象（胶囊碰撞器）和精灵（其碰撞体积由多边形棱柱定义）之间的碰撞。

我目前正在编写关卡编辑器，并且需要让用户为任何给定的图块定义碰撞区域。在下面的图像中，用户按顺序单击点P1、P2、P3、P4。

显然，这些点连接起来形成了一个四边形。这是我想要的碰撞区域，但是我必须将其转换为3D网格。基本上，我需要生成多边形的挤出，然后分配顶点绕组和三角形等。顶点位置不难解决，因为它只是沿着z轴向下的多边形的平移。

我在为顶点分配绕组顺序方面遇到了麻烦，特别是因为网格必须仅由三角形组成。

显然，我所描绘的结构并不重要，多边形可以是任何2D形状，并且将始终需要形成棱柱。 有人知道任何方法吗？

非常感谢大家的时间。

- Steven

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谷歌搜索“绕组顺序”或“绕组顺序算法”会得到一些有趣的结果。 - Tony The Lion

Answer 1

创建挤出墙：

对于多边形中的每个顶点a（具有坐标a_x，a_y）： - 将下一个顶点称为“b”（具有坐标b_x，b_y） - 创建与从“a”到“b”的线相对应的挤出矩形： - 矩形具有顶点（a_x，a_y，z₀），（a_x，a_y，z₁），（b_x，b_y，z₀），（b_x，b_y，z₁） - 可以从两个三角形创建此矩形： - （a_x，a_y，z₀），（a_x，a_y，z₁），（b_x，b_y，z₀）和（a_x，a_y，z₁），（b_x，b_y，z₀），（b_x，b_y，z₁）

如果您想创建三角形带，那么它甚至更简单。对于每个顶点a，只需添加（a_x，a_y，z₀）和（a_x，a_y，z₁）。无论您首先处理哪个顶点，在循环遍历所有其他顶点后，还需要再次处理该顶点。

创建端盖：

这一步骤可能对于碰撞目的来说是不必要的。但是，有一个简单的技巧在这里：http://www.siggraph.org/education/materials/HyperGraph/scanline/outprims/polygon1.htm 每个生成的三角形都应在深度z₀和z₁处添加。

- Tom Sirgedas

Answer 2

一个简单的算法是这样的：

extrudedNormal = faceNormal.multiplyScale(sizeOfExtrusion);//multiply the face normal by the extrusion amt. = move along normal
for each(vertex in face){
   vPrime = vertex.clone();//copy the position of each vertex to a new object to be modified later
   vPrime.addSelf(extrudedNormal);//add translation in the direction of the normal, with the amt. used in the 
 }

所以这个想法很基本：

• 克隆面的法线并将其向相同方向移动，移动量为您要挤出的量
• 克隆面的顶点并使用移动（挤出）的法线位置移动它们

有关更完整、功能丰富的示例，请参阅Procedural Modeling Unity samples。它们还包括一个不错的网格挤出示例（请参见ExtrudedMeshTrail.js，它使用MeshExtrusion.cs）。

祝你好运！

- George Profenza